如何在細胞中安裝新功能而不干擾其代謝過程?來自慕尼黑工業(yè)大學(TUM)和HelmholtzZentrumMünchen的團隊改變了哺乳動物細胞，使得它們形成了可以發(fā)生隔離反應的人工隔室，允許檢測組織深處的細胞以及它們的操作。有磁場。

TUM分子成像教授，HelmholtzZentrumMünchen研究團隊負責人Gil Westmeyer教授及其團隊通過向人體細胞中引入生成細菌蛋白的遺傳信息，即所謂的包囊蛋白，實現(xiàn)了這一目標。進入納米球。這種方法使研究人員能夠在哺乳動物細胞內(nèi)創(chuàng)建小的，獨立的空間 - 人工細胞區(qū)室。

具有新屬性的保護區(qū)域

小球體的強大之處在于它們對細胞無毒，并且可以在其內(nèi)部發(fā)生酶促反應而不會干擾細胞的代謝過程。“該系統(tǒng)的關鍵優(yōu)勢之一是我們可以通過基因控制哪種蛋白質，例如熒光蛋白或酶，被包裹在納米球的內(nèi)部，”該研究的第一作者Felix Sigmund解釋道。“因此，我們可以在空間上分離過程，為細胞提供新的特性。”

但納米球還具有對Westmeyer團隊特別重要的自然屬性：它們可以吸收鐵原子并以這樣的方式處理它們，使得它們保留在納米球內(nèi)而不破壞細胞的過程。這種隔離的鐵生物礦化使得顆粒和細胞都具有磁性。Westmeyer解釋說：“通過使細胞具有磁性來使細胞可見和可控，這是我們長期研究的目標之一。含鐵納米隔室正在幫助我們向這一目標邁出一大步。”

磁性和實用

特別是，這將使用不同的成像方法更容易地觀察細胞：也可以使用不損傷組織的方法在深層中觀察磁性細胞，例如磁共振成像(MRI)。與馬克斯普朗克生物化學研究所的Philipp Erdmann博士和JürgenPlitzko教授合作，該團隊還可以證明納米球在高分辨率低溫電子顯微鏡中也是可見的。這一特征使它們可用作基因報告基因，可直接標記電子顯微鏡中的細胞特性或細胞狀態(tài)，類似于光學顯微鏡中常用的熒光蛋白。此外，還有其他優(yōu)點：磁性細胞可以借助磁場系統(tǒng)地引導，允許它們被分類并與其他細胞分離。

可用于細胞療法

人工細胞區(qū)室的一種可能的未來用途是，例如，細胞免疫治療，其中免疫細胞以這樣的方式進行遺傳修飾，使得它們可以選擇性地破壞患者的癌細胞。通過操作細胞內(nèi)的新納米隔室，將來可能通過非侵入性成像方法更容易地定位細胞。“使用模塊化配備的納米隔室，我們也可以為轉基因細胞提供新的代謝途徑，使其更有效，更強大，”Westmeyer解釋道。“首先，在臨床前模型中必須克服許多障礙，但在哺乳動物細胞中遺傳控制模塊化反應血管的能力對這些方法非常有幫助。”